Óptica.Espejos planos

1. Espejos planos

1. ¡Experimento! En este experimento vas a comprobar cómo es el ángulo de incidencia (i) con respecto al ángulo de reflexión (r). Solo necesitan un espejo plano, un puntero láser y un transportador.

Ensaya con ángulos de incidencia de 20°, 30°, 50° y 70°. ¡Ojo!: Tanto el ángulo de incidencia como el de reflexión se miden con respecto a la normal. Organiza los resultados.

El Ángulo incidente formado por  el rayo del láser y la normal  de la superficie del espejo es igual al Ángulo de reflexión formado por la normal y el rayo reflejante. Cabe mencionar también que la reflexión ocurre en el mismo plano y que la normal siempre es perpendicular a la superficie reflectante.

1. ¡Experimento! En este otro experimento vas a formular ideas sobre cómo viaja la luz reflejada hacia tus ojos. Para ello requieres de: un espejo plano pequeño, 2 velas, 1 hoja de papel y una regla. Luego monta lo que ves en la siguiente figura. Ten en cuenta que una de las velas se coloca verticalmente frente al espejo y con tus ojos a la altura del espejo localiza la imagen formada por el espejo. Al final coloca la segunda vela donde parece estar la imagen del primero.

Con una regla mide la distancia del objeto al espejo (do) y la distancia del espejo a la imagen (di). ¿La imagen del lápiz, formada por el espejo plano, es real o es virtual? ¿Por qué? ¿Cómo es el tamaño de la imagen comparada con la del objeto? ¿La imagen es invertida o derecha?

RESPUESTAS:

-La imagen de la vela, formada por el espejo plano es una imagen virtual, porque la imagen que se ve, se puede decir que es “imaginaria”, ya que la formación de la imagen se da detrás del espejo donde se encuentran los rayos divergentes, haciendo que se forme una proyección que es invisible, es decir que su posición es imaginaria formando una imagen virtual de la vela.

-El tamaño de la imagen comparado con el del objeto es de igual tamaño ya que se encuentra “detrás del espejo” ubicada a la misma dirección, forma y medida del objeto (vela) que se refleja.

-La imagen de la vela que se forma en el espejo es Virtual, derecha y de igual tamaño.

1. ¡Experimento! Espejito, espejito ... muéstrame el infinito.

Ubiquemos dos espejos planos enfrentados entre sí (paralelos) con algún objeto bien iluminado entre ellos. ¿Qué observas cuando miramos por el borde de un espejo? ¿Cuántas imágenes del objeto se observan? ¿Las imágenes observadas son reales o virtuales y por qué? ¿Qué explicación teórica le dan a lo observado?

2. Espejos esféricos cóncavos y convexos

Los espejos esféricos cóncavos o convexos, presentan los siguientes elementos: centro de curvatura (C), radio de curvatura (R), fece (F), distancia focal (), vértice (V) y eje principal. Defina de manera breve cada uno de ellos y en un dibujo identifícalos tanto en espejos cóncavos como convexo.

Los espejos cóncavos reflejan la luz haciéndola converger en un punto focal. Se los utiliza para focalizar la luz. A diferencia de los espejos convexos, los espejos cóncavos muestran imágenes de diferentes formas dependiendo de la distancia entre el objeto y el espejo.

Los espejos convexos, también llamados espejos curvos, son espejos en los cuales la superficie reflectante sobresale hacia una fuente de luz. Estos espejos pueden ser muy útiles en espacios de trabajo, tales como almacenes o zonas de almacenaje.

Los diagramas de rayos son dibujos para ilustrar las diferentes situaciones que se presentan para los espejos esféricos (cóncavos y convexos). Para esos diagramas se emplean solo dos o tres rayos llamados notables como muestra la figura. La distancia del objeto (O) al vértice lo llamaremos do y la distancia de la imagen (I) al vértice será llamado di. Para el caso de la figura se cumple que do > 2ƒ.

En ese orden, teniendo en cuenta la comprensión de los llamados Diagramas de Rayo y Rayos Notables, así como los simuladores virtuales, desarrolle los cinco casos posibles para espejos cóncavos donde puedes estar el objeto (O). Luego completen los datos y establezcan las características de la imagen (I). Hacer lo mismo con el espejo convexo.

Tabla para espejo cóncavos.

Al analizar los resultados obtenidos, ¿qué conclusiones puedes sacar?

A medida de que el objeto se acerca la imagen se va ampliando y deja de ser invertida, la imagen siempre es real.

Tabla para espejo convexos.

Al analizar los resultados obtenidos, ¿qué conclusiones puedes sacar?

La naturaleza de la imagen siempre se mantiene Virtual, Reducida y Derecha.

FENÓMENOS LUMINOSOS RELACIONADOS CON LA REFRACCIÓN

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